(57)【要約】【課題】良好な共振特性と位置決め性能を実現できるヘッドジンバルアセンブリを提供すること。【解決手段】磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダの位置調整を行うマイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダとマイクロアクチュエータとを搭載するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリであって、マイクロアクチュエータは、２本のサイドアームと、磁気ヘッドスライダを支持し、サイドアームの少なくとも一方に連結されたロードプレートと、両サイドアームに連結された圧電部材と、ロードプレートと圧電部材との間に位置し、両サイドアームに連結され、サスペンションに接合されたベースシャフトと、を備えた。【選択図】図１
2006244691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドスライダと、
この磁気ヘッドスライダの位置調整を行うマイクロアクチュエータと、
前記磁気ヘッドスライダと前記マイクロアクチュエータとを搭載するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリであって、
前記マイクロアクチュエータは、
２本のサイドアームと、
前記磁気ヘッドスライダを支持し、前記サイドアームの少なくとも一方に連結されたロードプレートと、
前記両サイドアームに連結された圧電部材と、
前記ロードプレートと前記圧電部材との間に位置し、前記両サイドアームに連結され、前記サスペンションに接合されたベースシャフトと、を備えた、
ことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項２】
前記ロードプレートは、前記磁気ヘッドスライダに接合される支持プレートと、当該支持プレートを前記２本のサイドアームにそれぞれ連結するための２つの接続プレートと、を備えたことを特徴とする請求項１記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項３】
前記２つの接続プレートを、前記支持プレートに、当該支持プレートの重心に対して対称にそれぞれ連結して備えた、ことを特徴とする請求項２記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項４】
前記接続プレートは、前記支持プレートよりも弾性な部位を有する、ことを特徴とする請求項２又は３記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項５】
前記ベースシャフトは、その端部に近接した位置に少なくとも１箇所の狭幅部分を有する、ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項６】
前記ベースシャフトは、前記サイドアームと一体的に形成されている、ことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項７】
前記ロードプレートに、前記磁気ヘッドスライダが部分的に固定されている、ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項８】
前記ロードプレートは、前記磁気ヘッドスライダの浮上面とは反対側の面の中心に対して対称となるよう形成され、前記サイドアームに連結されている、ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項９】
前記ベースシャフトのみが前記サスペンションに固定されている、ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載のヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１０】
２本のサイドアームと、
前記サイドアームのうち少なくとも一方に連結され、磁気ヘッドスライダを支持するロードプレートと、
前記両サイドアームに連結された圧電部材と、
前記ロードプレートと前記圧電部材との間に位置し、前記両サイドアームに連結され、前記サスペンションに接合されるベースシャフトと、
を備えたことを特徴とするマイクロアクチュエータ。
【請求項１１】
前記ロードプレートは、前記磁気ヘッドスライダに接合される支持プレートと、当該支持プレートを前記２本のサイドアームにそれぞれ連結するための２つの接続プレートと、を備えたことを特徴とする請求項１０記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１２】
前記２つの接続プレートを、前記支持プレートに、当該支持プレートの重心に対して対称にそれぞれ連結して備えた、ことを特徴とする請求項１１記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１３】
前記接続プレートは、前記支持プレートよりも弾性な部位を有する、ことを特徴とする請求項１１又は１２記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１４】
前記ベースシャフトは、その端部に近接した位置に少なくとも１箇所の狭幅部分を有する、ことを特徴とする請求項１０，１１，１２又は１３記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１５】
前記圧電部材は、薄膜圧電素子、あるいは、セラミック圧電素子、である、ことを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３又は１４記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１６】
前記圧電部材は、単層構造あるいは多層構造のＰＺＴ層を有する、ことを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３，１４又は１５記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１７】
前記圧電部材は、前記ＰＺＴ層に接合された基材層を有する、ことを特徴とする請求項１６記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１８】
前記支持プレートは、２つの支持部と、当該２つの支持部を連結する接続部と、を有する、ことを特徴とする請求項１１，１２又は１３記載のマイクロアクチュエータ。
【請求項１９】
ヘッドジンバルアセンブリと、このヘッドジンバルアセンブリを連結するドライブアームと、磁気ディスクと、当該磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備えたディスクドライブであって、
前記ヘッドジンバルアセンブリは、磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダの位置調整を行うマイクロアクチュエータと、前記磁気ヘッドスライダと前記マイクロアクチュエータとを搭載するサスペンションと、を備え、
前記マイクロアクチュエータは、
２本のサイドアームと、
前記磁気ヘッドスライダを支持し、前記サイドアームの少なくとも一方に連結されたロードプレートと、
前記両サイドアームに連結された圧電部材と、
前記ロードプレートと前記圧電部材との間に位置し、前記両サイドアームに連結され、前記サスペンションに接合されたベースシャフトと、を備えた、
ことを特徴とするディスクドライブ。
【請求項２０】
前記マイクロアクチュエータを構成するロードプレートは、前記磁気ヘッドスライダに接合される支持プレートと、当該支持プレートを前記２本のサイドアームにそれぞれ連結するための２つの接続プレートと、を備えたことを特徴とする請求項１９記載のディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスクドライブに関し、特に、回転式マイクロアクチュエータと、これを用いたヘッドジンバルアセンブリと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
データを記憶する磁気ディスクを用いた情報記憶装置であるディスクドライブは、基本的な構成として、磁気ディスク（図示せず）と、ヘッドジンバルアセンブリ２７７（ＨＧＡ）を駆動する駆動アーム（図示せず）と、を備えている。そして、ＨＧＡ２７７は、図１９を参照すると、磁気ヘッドスライダ２０３を搭載したサスペンション２１３を備えている。また、磁気ディスクは、当該磁気ディスクを回転させるスピンドルモータに搭載されており、ディスクドライブは、駆動アームの動作を制御するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）を備えている。これにより、磁気ディスクに対してデータの記録再生を行うべく、磁気ヘッドスライダ２０３が、磁気ディスクの表面に形成されたトラック間を移動するよう制御される。
【０００３】
しかしながら、上述した動作の大きな慣性力のため、ボイスコイルモータによる制御能力が限られている。従って、磁気ヘッドスライダ２０３の迅速かつ高精度な位置決め制御を実現することが困難であるため、これにより磁気ディスクからのデータ記録再生時に影響を及ぼすこととなる。
【０００４】
上記問題を解決するために、磁気ヘッドスライダ２０３の位置決め修正を実現すべく、特許文献１に示すような圧電部材（ＰＺＴ）を用いたマイクロアクチュエータが利用されている。このように、ＰＺＴマイクロアクチュエータにて磁気ヘッドスライダの位置を修正することは、磁気ヘッドスライダの２０３の位置ずれをより小さくするよう修正することになり、また、ボイスコイルモータよりも高い周波数を有する構成を用いることにもなる。このことにより、トラック幅を小さくし、１インチ当たりあたりのトラック数（ＴＰＩ）を５０％も増加させることが可能となる。すると、シークタイムやセトリングタイムを減少させることもできる。従って、磁気ディスクの記録密度とディスクドライブの性能とを共に向上させることができる。
【０００５】
ここで、図２０を参照すると、従来のマイクロアクチュエータ２０５は、両端に装着された２つのＰＺＴ部材を有する２本のセラミックビーム２０７を備えたセラミック製のＵ字型フレーム２９７にて構成されている。そして、図１９乃至図２０を参照すると、マイクロアクチュエータ２０５は、サスペンション２１３に物理的に装着されており、３つの電子接続用ボール２０９（金ボール（ＧＢＢ）又は半田ボール（ＳＢＢ））にて、マイクロアクチュエータ２０５とサスペンショントレース配線２１０とが、各セラミックビーム２０７の側面にてそれぞれ電気的に接合されている。加えて、４つの金属ボール２０８（ＧＢＢ又はＳＢＢ）が、磁気ヘッドスライダ２０３の記録再生素子をサスペンショントレース配線２１０に電気的に接合させるために設けられている。
【０００６】
図２１に、磁気ヘッドスライダ２０３をマイクロアクチュエータ２０５に装着する工程を詳細に示す。磁気ヘッドスライダ２０３は、エポキシ２１２を用いてＵ字型フレームの２本のセラミックビーム２０７により形成される開口部に位置する２箇所に接着される。これにより、磁気ヘッドスライダ２０３とＵ字型フレーム２９７とは、内部に空間を有する長方形に形成される。そして、Ｕ字型フレーム２９７の底面部分は、サスペンションのサスペンションタング部に装着される。つまり、磁気ヘッドスライダ２０３と各セラミックビーム２０７とは、サスペンションには直接搭載されておらず、これによって、サスペンションに対して自由に可動可能である。
【０００７】
そして、サスペンショントレース配線２１０を介して電力が供給されると、セラミックビーム２０７に搭載されたＰＺＴ部材は、Ｕ字型フレーム２９７を構成する２本のセラミックビーム２０７を同一の方向に曲げるよう伸縮する。そして、この曲げは、Ｕ字型フレーム２９７にせん断変形を引き起こし、これにより、マイクロアクチュエータと磁気ヘッドスライダとにより形成される長方形が、ほぼ平行四辺形になってしまう。このとき、磁気ヘッドスライダ２０３は、平行四辺形の可動側面に接着されているため、横の変形に耐えられ、これにより、微小ヘッド位置調整を実現できる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１３３８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、磁気ヘッドスライダ２０３に変形が生じると、サスペンションのベースプレートを振動させるのと同様の共振効果を有するサスペンション共振振動を引き起こす横の慣性力が生じることとなる。このことは、ＨＧＡの動的性能に影響を及ぼし、サーボ帯域とハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の記憶容量の改善を制限してしまうことにもなる。
【００１０】
ここで、図２２に、ベースプレートを励起させた場合と、マイクロアクチュエータに搭載されたＰＺＴ素子を励起させた場合における、ゲインと周波数との関係を表す共振曲線を示す。図２２の線図２０１は、サスペンションのベースプレートが振動したときの共振曲線を表し、線図２０２はマイクロアクチュエータが励起されたときの共振曲線を表す。この図を見ると、周波数が２０ｋＨｚ以下で、ベースプレートとマイクロアクチュエータの両方とも正負両方の大きなゲインのピークがあり、悪い共振特性が示されている。この図からも、上述した問題が明らかである。
【００１１】
このため、本発明では、上述した問題点を改善したマイクロアクチュエータ、ヘッドジンバルアッセンブリ、及び、ディスクドライブを提供することをその目的とする。特に、良好な共振特性と位置決め性能を実現できるヘッドジンバルアセンブリ、簡易な構成であり、かつ、良好な位置決め性能を有するマイクロアクチュエータ、さらには、広いサーボ帯域と大きなストロークを有するディスクドライブ、を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明の一形態であるヘッドジンバルアセンブリは、
磁気ヘッドスライダと、
この磁気ヘッドスライダの位置調整を行うマイクロアクチュエータと、
磁気ヘッドスライダとマイクロアクチュエータとを搭載するサスペンションと、を備えたヘッドジンバルアセンブリであって、
マイクロアクチュエータは、
２本のサイドアームと、
磁気ヘッドスライダを支持し、サイドアームの少なくとも一方に連結されたロードプレートと、
両サイドアームに連結された圧電部材と、
ロードプレートと圧電部材との間に位置し、両サイドアームに連結され、サスペンションに接合されたベースシャフトと、を備えた、
ことを特徴としている。
【００１３】
そして、ロードプレートは、磁気ヘッドスライダに接合される支持プレートと、当該支持プレートを２本のサイドアームにそれぞれ連結するための２つの接続プレートと、を備えたことを特徴としている。このとき、２つの接続プレートを、支持プレートに、当該支持プレートの重心に対して対称にそれぞれ連結して備えた、ことを特徴としている。また、接続プレートは、支持プレートよりも幅が狭い部分、あるいは、厚さが薄い部分といった形状の、支持プレートよりも弾性な部位を有する、ことを特徴としている。また、ベースシャフトは、その端部に近接した位置に少なくとも１箇所の狭幅部分を有する、ことを特徴としている。
【００１４】
さらに、上記ベースシャフトは、サイドアームと一体的に形成されている、ことを特徴としている。また、ロードプレートに、磁気ヘッドスライダが部分的に固定されている、ことを特徴としている。例えば、ロードプレートを構成する２つの支持部に接合されている。また、ベースシャフトのみが、レーザ溶接などによってサスペンションに固定されている、ことを特徴としている。
【００１５】
また、ロードプレートは、磁気ヘッドスライダの浮上面とは反対側の面の中心に対して対称となるよう形成され、サイドアームに連結されている、ことを特徴としている。また、ロードプレートとサスペンションとの間と、圧電部材とサスペンションとの間と、の２箇所にそれぞれ隙間が形成されている。加えて、複数の電気的接続パッドが、サスペンションと電気的に接続されるよう圧電部材上に形成されている。
【００１６】
また、本発明の他の形態であるマイクロアクチュエータは、
２本のサイドアームと、
サイドアームのうち少なくとも一方に連結され、磁気ヘッドスライダを支持するロードプレートと、
両サイドアームに連結された圧電部材と、
ロードプレートと前記圧電部材との間に位置し、両サイドアームに連結され、サスペンションに接合されるベースシャフトと、
を備えたことを特徴としている。
【００１７】
そして、圧電部材は、薄膜圧電素子、あるいは、セラミック圧電素子、である、ことを特徴としている。また、圧電部材は、単層構造あるいは多層構造のＰＺＴ層を有する、ことを特徴としている。このとき、さらに、ＰＺＴ層に接合された基材層を有する、ことを特徴としている。また、支持プレートは、２つの支持部と、当該２つの支持部を連結する接続部と、を有する、ことを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の他の形態であるディスクドライブは、
ヘッドジンバルアセンブリと、このヘッドジンバルアセンブリを連結するドライブアームと、磁気ディスクと、当該磁気ディスクを回転させるスピンドルモータと、を備えたディスクドライブであって、
ヘッドジンバルアセンブリは、磁気ヘッドスライダと、この磁気ヘッドスライダの位置調整を行うマイクロアクチュエータと、磁気ヘッドスライダとマイクロアクチュエータとを搭載するサスペンションと、を備え、
マイクロアクチュエータは、
２本のサイドアームと、
磁気ヘッドスライダを支持し、サイドアームの少なくとも一方に連結されたロードプレートと、
両サイドアームに連結された圧電部材と、
ロードプレートと圧電部材との間に位置し、両サイドアームに連結され、サスペンションに接合されたベースシャフトと、を備えた、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
上記構成の本発明によると、マイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダの位置決め制御を行うために１つのＰＺＴ素子のみで構成可能であるため、製造コストの削減と、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００２０】
また、２つのサイドアームが反対の方向に回転することとなるため、磁気ヘッドスライダは単なる回転力を受けることとなる。そして、磁気ヘッドスライダの重心を静止した状態に維持することによって、マイクロアクチュエータに必要なパワーを減少させることができる。これにより、マイクロアクチュエータの駆動パワー（電力）を増大させることなく、大きなヘッド位置決め調整を実現できる。
【００２１】
さらに、本発明におけるマイクロアクチュエータは、微小モーメントを与えるだけであり、サスペンションに対して慣性力が印加されない。従って、このマイクロアクチュエータにより、サスペンション共振は減少しうる。さらには、サーボ特性が改善され、ハードディスクドライブの記憶容量の増加を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明を容易に理解できるように、以下添付図面を参照して本発明であるディスクドライブ、ヘッドジンバルアセンブリ、マイクロアクチュエータの実施例について説明する。
【実施例１】
【００２３】
［構成］
図１に示すように、本発明であるヘッドジンバルアセンブリ３（ＨＧＡ）は、磁気ヘッドスライダ３１と、マイクロアクチュエータ３２と、磁気ヘッドスライダ３１及びマイクロアクチュエータ３２を搭載したサスペンション８と、を備えている。
【００２４】
また、図１を参照すると、サスペンション８は、ロードビーム１７と、フレキシャ１３と、ヒンジ１５と、ベースプレート１１と、を備えている。そして、フレキシャ１３上には、その一端部（磁気ヘッドスライダ３１搭載側とは反対側）に、図示しない制御回路に接続される複数の接続パッド３０８が設けられており、また、他端部（磁気ヘッドスライダ３１搭載側）には、複数のトレース配線３０９，３１１が設けられている。
【００２５】
また、図２，３，４を参照すると、フレキシャ１３には、磁気ヘッドスライダ３１とマイクロアクチュエータ３２を支持するために用いられるサスペンションタング部３２８が形成されている。さらに、図５を参照すると、ロードビーム１７上にはディンプル３２９が形成されており、当該ディンプル３２９はその上でサスペンションタング部３２８を支持する。
【００２６】
次に、図３及び図４を参照すると、ロードビーム１７には、ディスクドライブの通常の動作中、あるいは、ディスクドライブにあらゆる衝撃や振動が生じたときに、サスペンションタング部３２８が過度に湾曲ことを防ぐために、当該サスペンションタング部３２８を貫通して延びるリミッター２０７が形成されている。こうして、ヘッドジンバルアセンブリ３は、良好な耐衝撃特性を実現することができる。
【００２７】
また、本発明では、図４に示すように、サスペンションタング部３２８上には、複数の電気的接続パッド１１３，３３０が形成されている。そして、符号１１３に示す電気的接続パッドは、マルチトレース配線３０９に接続されており、また、符号３３０に示す電気的接続パッドは、マルチトレース配線３１１に接続されている。また、磁気ヘッドスライダ３１には、その端面に複数の電気的接続パッド２０４が形成されていて、サスペンションタング部３２８を構成するムービングプレート１１４の電気的接続パッド１１３に対応して接続される。
【００２８】
また、本発明では、図４を参照すると、マイクロアクチュエータ３２は、２つのサイドアーム３２２，３２３と、磁気ヘッドスライダ３１を支持するロードプレート３２５と、両サイドアーム３２２，３２３と連結する圧電素子３２１（ＰＺＴ）と、支持シャフト３２４（ベースシャフト）と、を備えている。
【００２９】
そして、支持シャフト３２４は、柔軟性のある部材（弾性部材）にて形成されている。また、ロードプレート３２５は、サイドアーム３２２，３２３に接合されている。さらに、支持シャフト３２４は、ロードプレート３２５とＰＺＴ素子３２１との間に位置しており、サイドアーム３２２，３２３間を連結するよう接合されている。
【００３０】
図８を参照すると、支持シャフト３２４とロードプレート３２５との間には隙間６０３が形成されており、さらに、支持シャフト３２４とＰＺＴ素子３２１との間には、別の隙間６０４が形成されている。
【００３１】
また、図５を参照すると、支持シャフト３２４は、図では隠れているが、その中央位置付近で、エポキシや接着剤などの接着部材３８０によって、サスペンションタング部３２８に部分的に接着されている。これにより、マイクロアクチュエータ３２とサスペンションタング部３２８との間には、上記接着部材３８０の前後に位置する２箇所の隙間５０３，５０４が形成される。そして、上記２箇所の隙間５０３，５０４の存在により、磁気ヘッドスライダ３１とＰＺＴ素子３２１とは、サスペンションタング部３２８から離間して位置することとなるため、マイクロアクチュエータ３２が励起されたときに、サスペンション８に対して振動が伝達されることを抑制することができる。
【００３２】
また、図６に示すように、ロードプレート３２５は、磁気ヘッドスライダ３１と接合される支持プレート３４５と、支持プレート３４５に接続され２本のサイドアーム３２２，３２３にそれぞれ連結される２つの接続プレート４０１，４０２と、を備えている。そして、２つの接続プレート４０１，４０２は、支持プレート３４５の重心に対して対称（点対称）の位置に設けられ、当該支持プレート３４５に連結されている。このように連結されているため、接続プレート４０１，４０２に対して圧縮力、あるいは、引張り力が印加されたときには、支持プレート３４５は回転するよう作動する。そして、容易に支持プレート３４５を回転させることができるよう、本実施例では、接続プレート４０１，４０２の幅は、支持プレート３４５の幅よりも狭く形成されており、弾性を有するよう形成されている。
【００３３】
また、支持プレート３４５は、２つの支持部４０３，４０４と、これら２つの支持部４０３，４０４を連結する接続部４０５と、を備えている。そして、接続部４０５は、支持部４０３，４０４の一方よりも、その幅が狭く形成されている。あるいは、その厚さが薄く形成されていたり、形状が小さく形成されていてもよい。なお、支持プレート３４５は、上述した構造に限定されず、上記同様の効果が得られる構造であればよい。
【００３４】
また、図４及び図６を参照すると、本実施例におけるマイクロアクチュエータ３２は、ロードプレート３２５と、サイドアーム３２２，３２３とは、一体的に形成されており、支持シャフト３２４は、サイドアーム３２２，３２３に対して、半田付けや接着剤、あるいは、レーザ接合などの方法によって接合されている。ここで、両サイドアーム３２２，３２３は平行であり、支持シャフト３２４は、２つのサイドアーム３２２，３２３に対して垂直であると望ましい。また、ＰＺＴ素子３２１は、その両端部が、２つのエポキシ材５９によって、２つのサイドアーム３２２，３２３に接合されている。なお、エポキシ材５９は、接着剤や異方性導電フィルム（ＡＣＦ）などで代用可能である。
【００３５】
続いて、図６及び図７（ａ）を参照すると、ＰＺＴ素子３２１は、実質的にＰＺＴ層２０１からなる。なお、図７（ａ）は、図６に示すＰＺＴ素子３２１のＢ−Ｂ断面図である。そして、このＰＺＴ素子３２１には、サスペンションタング部３２８の電気的接続パッド３３０に対応する２つの電気的接続パッド３２０が一方面に形成されている。また、図７（ａ）に示すように、ＰＺＴ層２０１は、２種類の電極を有する多層構造にて形成されている。このように、ＰＺＴ層２０１を多層構造にすることにより、マイクロアクチュエータ３２による磁気ヘッドスライダ３１の位置決め性能を高めることができる。但し、ＰＺＴ層２０１は、単層構造であってもよい。なお、図７（ｂ）は、ＰＺＴ素子３２１に対して駆動時に印加する電圧を示しているが、これについては後述する。
【００３６】
また、本発明では、ＰＺＴ素子３２１は、薄膜ＰＺＴ素子あるいはセラミックＰＺＴ素子である。また、サイドアーム３２２，３２３やロードプレート３２５は、ステンレススチールなどの金属、セラミック、あるいは、重合体で構成される。さらに、支持シャフト３２４は、弾性体にて形成されている。
【００３７】
［組み立て方法］
次に、マイクロアクチュエータ及びヘッドジンバルアセンブリの組み立て方法について説明する。図６に示すように、はじめに、支持シャフト３２４と、ＰＺＴ素子３２１と、２つのサイドアーム３２２，３２３とロードプレート３２５とによって一体的に形成されたフレームとが、マイクロアクチュエータ３２を形成するために一体化されるよう組み立てられる。このとき、ＰＺＴ素子３２１の２つの電気的接続パッド３２０は、外側に向けられて露出された状態となる。
【００３８】
そして、図４に示すように、磁気ヘッドスライダ３１は、ロードプレート３２５に、２つのエポキシ材５１，５２を用いて部分的に接着される。このとき、磁気ヘッドスライダ３１は、支持プレート３４５の中心に、自己の中心を合わせて配置される。その後、図２乃至図５に示すように、支持シャフト３２４がサスペンションタング部３２８に、エポキシや接着剤、あるいは、ＡＣＦなどを用いて、その中央部分が部分的に接着される。これにより、磁気ヘッドスライダ３１を搭載したマイクロアクチュエータ３２が、サスペンション８に組み付けられる。このとき、磁気ヘッドスライダ３１の中心がロードビーム１７のディンプル３２９に合わせられた状態で組み付けされる。すると、磁気ヘッドスライダ３１が磁気ディスク（図示せず）の上空を浮上しているときに、当該磁気ヘッドスライダ３１の中心に常にサスペンション８の荷重がかかることとなる。また、磁気ヘッドスライダ３１の電気的接続パッド２０４と、ＰＺＴ素子３２１の電気的接続パッド３２１は、サスペンションタング部３２８に形成された電気的接続パッド１１３，３３０にそれぞれ対応して配置される。
【００３９】
続いて、図５に示すように、符号９０５に示す複数の金属ボール（ＧＢＢ，ＳＢＢ、又は、半田ペースト）が、磁気ヘッドスライダ３１の電気的接続パッド２０４とサスペンションタング部３２８の電気的接続パッド１１３とを、電気的に接続するために用いられる。同時に、符号２１９に示す複数の複数の金属ボールが、（ＧＢＢ，ＳＢＢ、又は、半田ペースト）が、ＰＺＴ素子３２１の電気的接続パッド３２０とサスペンションタング部３２８の電気的接続パッド３３０とを、電気的に接続するために用いられる。このようにして、マイクロアクチュエータ３２は、サスペンション８に形成された２本の電気的マルチトレース配線３１１に電気的に接続される。また、磁気ヘッドスライダ３１は、サスペンション８に形成された２本の電気的マルチトレース配線３０９に電気的に接続されることとなる。そして、電気的マルチトレース配線３０９，３１１を通して、磁気ヘッドスライダ３１とマイクロアクチュエータ３２は、接続パッド３０８に接続された制御回路（図示せず）に電気的に接続され、制御されることとなる。
【００４０】
ここで、支持シャフト３２４は、その中央部分が、サスペンションタング部３２８にレーザ溶接によって部分的に接着されていてもよい。このようにレーザ溶接を用いることで、支持シャフト３２４とサスペンションタング部３２８との間は強固に接着されることとなり、製造工程に生じる組み付け誤差の発生を抑制することができる。
【００４１】
次に、図８を参照すると、本発明では、磁気ヘッドスライダ３１の幅は、２つのサイドアーム３２２，３２３間の距離よりも狭く形成されている。すると、磁気ヘッドスライダ３１と、２つのサイドアーム３２２，３２３との間には、２つの平行な隙間６０１，６０２が形成され、磁気ヘッドスライダ３１と２つのサイドアーム３２２，３２３の自由な動作を確保することができる。加えて、磁気ヘッドスライダ３１は、２つのサイドアーム３２２，３２３に部分的に接着されているため、マイクロアクチュエータ３２によって駆動されたときに自由に可動することができる。
【００４２】
［動作］
図７（ｂ）〜図１０を参照して、マイクロアクチュエータ３２の動作について詳述する。まず、ＰＺＴ素子３２１に電圧が供給されていない場合には、マイクロアクチュエータ３２は、図８に示すような初期状態で静止した状態になる。
【００４３】
そして、図７（ｂ）に示すように、ＰＺＴ素子３２１に正弦波形の電圧４０７が印加されると、当該正弦波形の一周期の前半部分では、ＰＺＴ素子３２１が駆動電圧の増加により伸張する。すると、ＰＺＴ素子３２１はその両端がサイドアーム３２２，３２３に接続されているため、図１０に示すように、ＰＺＴ素子３２１の伸張により（矢印Ｙ１１，Ｙ１２参照）、当該ＰＺＴ素子３２１との接続部分であるサイドアーム３２２，３２３の接続端部が外側に押される（矢印Ｙ１１，Ｙ１２の方向）。その間、磁気ヘッドスライダ３１に近接したサイドアーム３２２，３２３の他端部（先端側）は内側に押された状態により（矢印Ｙ１３，Ｙ１４参照）、柔軟性を有する支持シャフト３２４の中央部分は、サスペンションタング部３２８に固定されていることから、当該支持シャフト３２４がＰＺＴ素子３２１の方向に弓状になるよう湾曲する。すると、本実施例では、２つの接続プレート４０１，４０２が支持プレート３４５の重心に対して対称に位置して、２つのサイドアーム３２２，３２３と接続されているため、磁気ヘッドスライダ３１に接合された２つのサイドアーム３２２，３２３の先端部が内側に押されるときに、２つの接続プレート４０１，４０２には、支持プレート３４５を回転させるトルクが生じる。そして、この回転力は、支持プレート３４５を時計回り方向に回転させる。これにより、磁気ヘッドスライダ３１も、支持プレート３４５に搭載されているため、時計回り方向に回転される。
【００４４】
その後、駆動電圧が最大値にまで増大し、そしてゼロに低下すると、磁気ヘッドスライダ３１は、最大変位に達し、その後は原点位置に戻ることとなる。ここで、磁気ヘッドスライダ３１は、支持プレート３４５の支持部４０３，４０４にエポキシ材５１，５２にて部分的に接着されており、接続プレート４０１と支持部４０３とは、磁気ヘッドスライダ３１のトレイル側（ＡＢＳに対する流入空気の下流側）に隣接しており、接続プレート４０２と支持部４０４は、磁気ヘッドスライダ３１のリーディング側（ＡＢＳに対する流入空気の上流側）に隣接している。このため、接続プレート４０１，４０２による回転トルクによって、磁気ヘッドスライダ３１のトレイル側は第１の方向（例えば、矢印Ｙ１３の方向）に押し出されることとなり、磁気ヘッドスライダ３１のリーディング側は、上記第１の方向とは反対側である第２の方向（例えば、矢印Ｙ１４の方向）に押し出されることとなる。これにより、良好な位置決め調整を実現することができる。
【００４５】
次に、図７（ｂ）に示す正弦波形の一周期の後半部分では、ＰＺＴ素子３２１に負の駆動電圧が増加し、図９に示すように、ＰＺＴ素子３２１は収縮する（矢印Ｙ１，Ｙ２参照）。すると、ＰＺＴ素子３２１の収縮により、当該ＰＺＴ素子３２１との接続部分であるサイドアーム３２２，３２３の接続端部が内側に引張られる（矢印Ｙ１，Ｙ２の方向）。その間、磁気ヘッドスライダ３１に近接したサイドアーム３２２，３２３の他端部（先端部）は外側に押し出され（矢印Ｙ３，Ｙ４参照）、柔軟性を有する支持シャフト３２４の中央部分は、サスペンションタング部３２８に固定されていることから、支持シャフト３２４が磁気ヘッドスライダ３１の方向に弓状に湾曲する。すると、磁気ヘッドスライダ３１に接合された２つのサイドアーム３２２，３２３の端部が外側に押し出されるときに、２つの接続プレート４０１，４０２には、支持プレート３４５を回転させるトルクが生じる。そして、この回転力は、支持プレート３４５を反時計回り方向に回転させる。これにより、磁気ヘッドスライダ３１も、支持プレート３４５に搭載されているため、反時計回り方向に回転される。その後、駆動電圧が負の最大値にまで増大し、そしてゼロに戻ると、磁気ヘッドスライダ３１は、最大変位に達し、その後は原点位置に戻ることとなる。
【００４６】
ここで、図１１及び図１２に、本発明のヘッドジンバルアセンブリ３の共振特性のテスト結果を示す。図１１の線図７０２は、マイクロアクチュエータの動作時（ＰＺＴ励起時）における共振ゲイン曲線を示し、このとき、位相曲線は図１２の線図７０３となる。また、図１１の線図７０１は、ベースプレートの共振ゲイン曲線を示し、このときの位相曲線は図１２の線図７０４となる。これによると、サスペンション共振は、低い周波数のときには生じない。一方、ＰＺＴマイクロアクチュエータ３２を励起したときには、マイクロアクチュエータの共振が高周波のみでしか発生しない。このことにより、サーボ帯域を増大させることができ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の性能の向上や、磁気ヘッドスライダのシークタイム、セトリングタイムの減少を図ることができる。
【実施例２】
【００４７】
次に、本発明の第２の実施例を、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、マイクロアクチュエータの分解図を示し、図１４は、組み付けたときの様子を示す。本実施例におけるマイクロアクチュエータは、上述した実施例１の符号３２４に示す支持シャフトの代わりに、符号３２４’に示す形状の支持シャフトを用いている。この支持シャフト３２４’は、剛性の高い中央部と、その両端部分近辺付近にそれぞれ形成された中央部よりも幅の狭い２つのネック部８００と、により形成されている。これにより、ＰＺＴ素子３２１が励起されると、支持シャフト３２４’は、ネック部８００の位置で容易に変形されることとなる。従って、上述した磁気ヘッドスライダの可動を容易に実現することができる。
【実施例３】
【００４８】
次に、本発明の第３の実施例を、図１５を参照して説明する。図１５に示すように、本実施例におけるマイクロアクチュエータの支持シャフト３２４と、２本のサイドアーム３２２，３２３と、ロードプレート３２５’とからなるフレームは、型成型あるいは、エッチング成型によって、一体的に構成されている。そして、ロードプレート３２５’、支持シャフト３２４、２本のサイドアーム３２２，３２３は、ほぼ同じ厚さにて形成されている。なお、ＰＺＴ素子３２１は、別途、接合される。
【実施例４】
【００４９】
次に、本発明の第４の実施例を、図１６を参照して説明する。本実施例におけるマイクロアクチュエータは、上記実施例３と実施例２とを組み合わせた構成になっている。つまり、図１６に示すように、支持シャフト３２４’、２本のサイドアーム３２２，３２３、ロードプレート３２５’からなるフレームは、型成型あるいは、エッチング成型によって構成されており、支持シャフト３２４’は、実施例２に説明したように、剛性の高い中央部と、その両端部分近辺付近にそれぞれ形成された中央部よりも幅の狭い２つのネック部８００と、を有する形状に形成されている。そして、ＰＺＴ素子３２１は、別途、接合される。
【実施例５】
【００５０】
次に、本発明の第５の実施例を、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）を参照して説明する。図１７（ａ）は、本実施例におけるＰＺＴ素子３２１の構成を示し、図１７（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図を示す。本実施例におけるＰＺＴ素子３２１は、基材層２００とＰＺＴ層２０１とを有する多層構造のＰＺＴ素子３２１’によって構成されている。そして、基材層２００は、セラミックや重合体、金属などで形成されており、ＰＺＴ層２０１は、単層構造、あるいは、多層構造である。また、２つの電気的接続パッド３２０が、上述同様に、ＰＺＴ層２０１の表面に形成されている。
【００５１】
ここで、上記では、サイドアーム３２２，３２３が互いに平行であると説明しているが、これに限定されず、サイドアーム３２２，３２３が平行でなくてもよく、上述同様にマイクロアクチュエータにて磁気ヘッドスライダの位置決めを実現することができる。加えて、接続プレート４０１，４０２は、一方が装備されてなくてもよく、この場合でもマイクロアクチュエータにて磁気ヘッドスライダ３１の位置決め調整を実現できる。
【００５２】
以上のように、本発明では、マイクロアクチュエータが、磁気ヘッドスライダの位置決め制御を行うために１つのＰＺＴ素子のみで構成可能であるため、製造コストの削減と、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００５３】
また、従来例におけるマイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダのリーディング側は固定され、トレイル側のみを遥動させるよう構成されているが、これに対して、本発明におけるマイクロアクチュエータは、磁気ヘッドスライダのトレイル側とリーディング側をそれぞれ反対方向に回転させるよう構成されている。このように、本発明では、磁気ヘッドスライダのトレイル側とリーディング側とを可動させているため、従来例よりも大きく遥動させることができる。従って、大きなヘッド位置決め調整を実現することができる。
【００５４】
さらに、上述したマイクロアクチュエータは、支持シャフトのみによってサスペンションに接着されているため、サスペンションと磁気ヘッドスライダの間と、サスペンションとＰＺＴ素子との間と、の２箇所に隙間がそれぞれ形成されている。これにより、マイクロアクチュエータの駆動時に、その反力などの力がサスペンションに伝達されないため、共振特性を有効に改善することができる。
【００５５】
さらに、マイクロアクチュエータの作動時に、低周波におけるサスペンション共振特性を改善でき（共振ピークが減少されるなど）、また、マイクロアクチュエータの共振が高周波のみにおいて生じることから、サーボ帯域を広げることができ、ハードディスクドライブの性能改善を実現することができる。
【００５６】
また、本発明では、図１８に示すように、ハウジング１０８と、磁気ディスク１０１と、スピンドルモータ１０２と、上述した本発明であるヘッドジンバルアッセンブリ３と、これに装備されたボイスコイルモータ１０７と、により、ディスクドライブ装置を実現することができる。なお、ディスクドライブの構造や製造工程は周知であるため、その詳細な説明は省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明であるヘッドジンバルアセンブリやマイクロアクチュエータは、ハードディスクドライブに搭載することができ、良好なヘッド位置調整機能を実現できるため、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１におけるヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部を示す斜視図である。
【図３】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部を示す斜視図である。
【図４】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部を示す分解斜視図である。
【図５】図１に開示したヘッドジンバルアッセンブリのマイクロアクチュエータ部分を示す側面図である。
【図６】図１に開示した磁気ヘッドスライダを搭載したマイクロアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、図６に開示したＰＺＴの構成を示す断面図であり、図７（ｂ）は、ＰＺＴに対する駆動電圧波形を示す図である。
【図８】マイクロアクチュエータの静止状態を示す図である。
【図９】マイクロアクチュエータの駆動状態を示す図である。
【図１０】マイクロアクチュエータの駆動状態を示す図である。
【図１１】図１に示すヘッドジンバルアッセンブリの共振特性のうち、ゲイン特性を示す図である。
【図１２】図１に示すヘッドジンバルアッセンブリの共振特性のうち、位相特性を示す図である。
【図１３】実施例２におけるマイクロアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。
【図１４】実施例２におけるマイクロアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１５】実施例３におけるマイクロアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１６】実施例４におけるマイクロアクチュエータの構成を示す斜視図である。
【図１７】図１７（ａ）は、実施例５におけるマイクロアクチュエータを構成するＰＺＴの構成を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は、その断面図である。
【図１８】本発明のディスクドライブの構成を示す斜視図である。
【図１９】従来例におけるヘッドジンバルアッセンブリの構成を示す斜視図である。
【図２０】図１９に開示したヘッドジンバルアッセンブリの一部であって、マイクロアクチュエータ及び磁気ヘッドスライダの構成を示す斜視図である。
【図２１】図１９に開示したマイクロアクチュエータに磁気ヘッドスライダを装着するときの工程を示す説明図である。
【図２２】図１９に開示したヘッドジンバルアッセンブリの共振特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
３  ヘッドジンバルアセンブリ
８  サスペンション
１１  ベースプレート
１３  フレキシャ
１５  ヒンジ
１７  ロードビーム
３１  磁気ヘッドスライダ
３２  マイクロアクチュエータ
３２１  ＰＺＴ素子（圧電部材）
３２２，３２３  サイドアーム
３２４  支持シャフト（ベースシャフト）
３２５  ロードプレート
３２８  サスペンションタング部
３２９  ディンプル
３４５  支持プレート
４０１，４０２  接続プレート
４０３，４０４  支持部
４０５  接続部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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